Produção de tinta com efeito pedra natural: por que a betoneira decide se o agregado resistirá?

O agregado é o produto

A maioria dos revestimentos é avaliada pela cor, brilho e cobertura, e todos os três fatores são consequência do tamanho das partículas — quanto mais finas, geralmente melhor. A tinta que imita pedra natural funciona de maneira diferente. Sua aparência provém de grânulos discretos e visíveis, em escala milimétrica, de quartzo colorido, lascas de mármore natural ou flocos compostos, cada um dos quais precisa permanecer como um grânulo discreto durante toda a passagem pelo misturador, bomba, linha de enchimento e pistola de pulverização.

Isso faz com que o agregado seja uma especificação, e não um ingrediente. Se um grânulo se fratura, duas coisas acontecem simultaneamente: o lote ganha um pó fino e colorido que altera a tonalidade e achata a textura, e perde a fração grossa que dava profundidade ao acabamento. Nenhuma das duas é recuperável e nenhuma aparece no registro do lote, porque nada em uma ficha de processo convencional mede a integridade do grânulo.

Por isso, a pergunta útil não é "como dispersar este lote uniformemente", mas sim "como movimentar este lote sem sobrecarregá-lo". Essas duas necessidades apontam para máquinas diferentes.

Por que o estágio de dispersão e o estágio de agregação não podem compartilhar configurações?

A fase pastosa e a fase agregada requerem coisas opostas, e essa é a causa mais comum de perda de lotes.

Primeira fase: a pasta precisa de cisalhamento.

O aglutinante, a água, o espessante e o material de enchimento fino precisam ser combinados em uma base tixotrópica lisa e uniforme. Isso requer cisalhamento e tempo — um disco dispersor girando em alta velocidade periférica é a maneira eficiente de fazer isso, porque a energia é usada para umedecer os sólidos e quebrar os aglomerados, e não há nada frágil no recipiente que possa ser danificado.

Fase dois: o agregado precisa de tudo, menos de cisalhamento.

Uma vez que a pedra é inserida, o mesmo cisalhamento torna-se destrutivo. O que o agregado precisa é ser umedecido, revestido com ligante e distribuído uniformemente pela base, o que é um problema de convecção e não de cisalhamento. Um disco de alta velocidade, neste ponto, não distribui o agregado melhor do que um disco de baixa rotação, e acaba por quebrá-lo.

Na prática, isso significa que as fábricas operam dois estágios em duas máquinas diferentes ou operam uma única máquina com duas configurações muito distintas. O que uma fábrica não pode fazer é executar todo o processo na configuração do estágio de agregados e esperar que a pasta se disperse, ou vice-versa.

A mesma energia que dispersa uma pasta também fratura um grânulo. Um dos dois precisa ceder, e deve ser o processo, não o produto.

Como um misturador de eixo duplo de baixo cisalhamento resolve o problema.

Um misturador de eixo duplo do tipo para laca ataca o problema separando a circulação do cisalhamento e, em seguida, removendo o cisalhamento.

O eixo interno transporta uma fita helicoidal dupla. Ao girar, ela eleva o material axialmente — pelo centro do recipiente na maioria dos modelos — de modo que a mistura seja trocada entre o fundo e o topo do recipiente, em vez de ser centrifugada como um único bloco. O eixo externo é oco e concêntrico, e possui um braço de sustentação que acompanha o contorno do recipiente até a base abaulada, equipado com lâminas de PTFE que limpam a parede.

Os dois eixos giram em direções opostas, e essa contrarotação é o que produz a terceira dimensão do movimento. Se ambos girassem no mesmo sentido e em velocidades semelhantes, o lote simplesmente giraria com eles, e um agregado pesado se depositaria fora da massa giratória. Quando a fita levanta o centro enquanto a estrutura empurra a periferia para baixo, o material é continuamente dobrado sobre si mesmo.

O que está ausente nesta configuração é qualquer elemento que concentre energia. A fita gira lentamente, a estrutura gira ainda mais lentamente, e nenhuma delas possui uma borda dentada que aplicaria alto cisalhamento localizado a um grânulo. O lote é movimentado por convecção e raspado pelo raspador, de modo que um grânulo de quartzo é transportado em vez de cortado.

Ajustando os dois eixos independentemente

Como a fita e a estrutura possuem acionamentos separados, suas velocidades são definidas individualmente, em vez de serem fixadas por uma única relação de transmissão. Isso é importante neste produto por dois motivos.

Primeiro, a velocidade ideal da fita depende da densidade do agregado. Uma mistura carregada com quartzo denso precisa de sustentação axial suficiente para evitar a sedimentação, o que significa uma velocidade da fita maior do que um sistema com flocos mais leves. Segundo, a velocidade da estrutura é definida pela película de parede, e não pela mistura: a estrutura só precisa retornar a película de parede ao volume ativo, e faz isso em uma única revolução, independentemente da velocidade de rotação, portanto não há motivo para aumentá-la.

Gama de misturadores de laca PLM. As velocidades da fita e da moldura diminuem à medida que o recipiente aumenta de tamanho, porque um diâmetro maior movimenta um volume maior por revolução.

A tabela também mostra por que o acionamento por estrutura permanece pequeno em relação ao acionamento por fita. A estrutura varre a área, não o volume, e a área da parede cresce mais lentamente do que o volume do lote à medida que o recipiente aumenta de tamanho — portanto, um recipiente de 20 m³ precisa de uma estrutura com várias vezes a potência de um de 1 m³, mas nem de perto vinte vezes maior.

A sequência importa mais do que o equipamento.

Uma betoneira de eixo duplo operando na ordem errada ainda danificará o agregado, pois o dano é causado pelo componente que estiver funcionando no momento da entrada da pedra.

• Aplique primeiro o líquido e o aglutinante.E dispersá-los em uma base homogênea na velocidade necessária para cada etapa, pois ainda não há nada frágil no recipiente.
• Adicione enchimento fino e pigmento antes do agregado.Assim, a cor e a opacidade do revestimento são definidas na pasta, e não na pedra.
• Leve a mistura à sua viscosidade final., antes da adição do agregado, pois uma base ainda fina permitirá que a areia pesada se deposite durante a própria adição.
• Adicione o agregado por último, na velocidade mais baixa que ainda permita a mistura ser homogeneizada.E pare quando estiver umedecido e distribuído uniformemente, não quando parecer ter uma cor uniforme.

Esse último ponto merece ser esclarecido, pois é onde o bom senso costuma falhar. Uma vez que o agregado esteja uniformemente revestido com o ligante, a mistura parece pronta, e existe a tentação de continuar misturando para garantir o resultado. Cada minuto a mais nesse ponto não acrescenta nada além de quebra dos grânulos e aquecimento.

Quatro suposições que levam à perda de lotes

• Uma mistura mais longa sempre resulta em um lote mais uniforme.Uma vez que o agregado esteja distribuído, misturar ainda mais só aumenta a quebra. A uniformidade é atingida antes que o sinal visual a sugira, e misturar além desse ponto representa uma perda.
• Um dispersor de alta velocidade e um misturador de pedras podem ser a mesma máquina com configurações diferentes.Só podem ser a mesma máquina se realmente conseguirem operar em velocidade suficientemente baixa. Um dispersor que funciona em marcha lenta a várias centenas de rpm ainda sofre cisalhamento, porque a velocidade da ponta é proporcional ao diâmetro do disco.
• Essa sedimentação após a mistura é um problema na linha de enchimento.Geralmente, trata-se de um problema de viscosidade e homogeneização. Se a base for muito fina ou se a mistura não estiver sendo homogeneizada, a areia se separará antes mesmo de chegar ao material de enchimento.
• Esse dano aos grânulos aparecerá no registro do lote.Não, a menos que alguém meça. A evidência visível aparece na parede depois que o revestimento seca, o que é tarde demais para fazer qualquer coisa além de repintar.

A verificação prática consiste em uma amostra úmida depositada em uma placa de vidro ao final do lote e comparada com uma amostra de referência retida da produção anterior. Aplicada em camada fina e visualizada contra a luz, ela indica se a fração grossa ainda está presente. Leva apenas um minuto e é o único controle em processo que mede o produto que o cliente efetivamente comprou.

Onde esses misturadores são construídos

Os cascos dos vasos, as fitas helicoidais e os raspadores da estrutura são fabricados e usinados na mesma fábrica, razão pela qual a estrutura pode ser construída seguindo a base côncava real, em vez de uma tolerância nominal de desenho.

Perguntas frequentes